§§§第二节为土地“排毒”
土地污染严重
土地本身具有强大的自净能力，只有当进入土地的污染物超过土地的自净能力，或污染物在土地中的积累量超过土地基准量，而给生态系统造成了危害，此时才能被称为污染。土地的自净作用是指自然因素条件下的土地，通过自身作用使土地中污染物的数量、浓度或毒性、活性降低的过程。土地自净作用按其机理不同可分为物理净化、物理化学净化、化学净化和生物净化。
1.物理净化
土地是一个多相的疏松多孔体，犹如天然的大型过滤器，物理净化就是利用土地多相、疏松、多孔的特点，通过吸附、挥发、稀释、扩散等物理作用使土地污染物趋于稳定，毒性或活性减小，甚至排出土地的过程。该过程只是将污染物分散、稀释、转移，不能减少污染物总量，有时还会使其他环境介质受到污染。
2.物理化学净化
污染物的阳、阴离子与土地胶体上原来吸附的阳、阴离子之间的离子交换吸附作用称为土地环境的物理化学净化作用，它是可逆的离子交换反应，且顺从质量作用定律，同时，此种净化作用也是土地环境缓冲作用的重要机制。土地净化能力的大小可用土地阳离子交换量或阴离子交换量的大小来衡量。污染物的阳、阴离子被交换吸附到土地胶体上，降低了土地溶液中这些离子的浓（活）度，相对减轻了有害离子对植物生长的不利影响。由于一般土地中带负电荷的胶体较多，因此，一般土地对阳离子或带正电荷的污染物净化能力较强。但物理化学净化作用也只能是土地污染物在土地溶液中离子浓（活）度降低，相对地减轻危害，并没有从根本上消除污染物，它只是暂时性的、不稳定的。同时对于土地本身来说，则是污染物在土地中的累积过程，将产生更严重的潜在威胁。
3.化学净化
化学净化作用主要是通过溶解、氧化、还原和沉淀等过程使污染物转化为难溶、难解离或低毒的形式，并不改变土地结构。土地环境的化学净化作用反应机理很复杂，影响因素也较多，不同的污染物有着不同的反应过程。那些性质稳定的化合物，如多氮联苯、稠环芳烃、有机氯农药，以及塑料、橡胶等合成材料，则难以在土地中被化学净化。重金属在土地中只能发生凝聚沉淀反应、氧化还原反应、络合一整合反应、置换反应，而不能被降解。某些农药可通过化学净化作用消除。
4.生物净化
生物净化是指污染物在微生物及其酶作用下通过生物降解，被分解为简单的无机物而消散的过程。土地生物对污染物的吸收、降解、分解和转化过程与作物对污染物的生物性吸收、迁移和转化是土地环境系统中两个最重要的物质与能量的迁移转化过程，也是土地最重要的净化功能。土地的净化作用的强弱取决于生物净化作用，而生物净化作用的大小又决定于土地生物和作物的生的物质在土地中的降解历程不同。某物学特性。从净化机理看，生物化学些无机污染物可通过微生物的作用发净化是真正的净化，但不同化学结构生一系列的变化而降低活性和毒性。
吃土吐土，净化土壤，作为土壤的“义工”，蚯蚓的存在是土壤重要的环境指标，对土壤具有重大意义。
蚯蚓是一种很古老的动物，千百万年来，默默无闻地生活在泥土里，耕耘不止，增添土地的养料，使绿色植物长得郁郁葱葱。
人们说蚯蚓是改良土壤的“功臣”，这句话一点也没说错。蚯蚓挖掘土壤，使土壤变松，并使空气和水容易抵达植物的根部。蚯蚓挖掘的洞穴与通道有助于土壤迅速排水。美国奥利维博士估计，如果 15亩（1亩 =666.7平方米）土地中有 100万条蚯蚓栖息，完全可以代替三个熟练的园丁全年每天轮流八个小时的劳动，而且每年还可以获得 1.8吨的蚯蚓粪。这些年来，有些国家的农民实行“免耕法”，他们用大量增加土壤中蚯蚓种群数量的方法来代替机械耕作，既节省了人力物力，又改良了土壤。
蚯蚓对植物生长的贡献是巨大的。蚯蚓在土壤中纵向栖息，头朝下吃食，每天能吞吃相当于自身重量的有机物质，其中约有一半作为粪便排积在地面。据国家农业部肥料质检中心等单位对蚯蚓粪的检测，蚯蚓粪含氮磷钾分别为 1.4％、1％、1％，含腐殖酸 46％，含 23种氨基酸，丰富的蚯蚓蛋白酶，每克蚯蚓粪有 105×8个有益微生物（老化土壤只有 105～ 10 6个），并具颗粒均匀、透气保水、无味卫生、肥效持久等特点。含水85％的蚯蚓粪在酷暑中晒 15天，20厘米深处含水量仍达 45％，大大增强土壤的抗旱能力。蚯蚓粪中的蚯蚓酶还可以杀死土壤中的病毒、有害菌和对植物生长有抑制作用的物质。蚯蚓粪是一种理想的天然生物肥。
除此之外，蚯蚓还能降解、疏散土壤中的污染物。由于污水灌溉，污染尘埃的沉降，加上滥用农药、化肥，造成了土壤污染，而蚯蚓能在栖息的环境中吸收分解污染物质，如有机农药、重金属、放射性物质等。国外的一些工厂建造了高大的蚯蚓粪空气净化塔，有毒气体和恶臭气体经过这种塔，可以解毒去臭。在美国，正在研究利用蚯蚓来净化城市污水，使之变成净水，流回河中。
因为蚯蚓在改良土壤方面有如此大的潜力，天津、上海、广州等城市已经建立了多家蚯蚓养殖公司。随着世界人口的增长，许多土壤问题都需要通过蚯蚓来解决，蚯蚓养殖也将成为一门新兴的产业。
目前，修复重金属污染土壤的方法很多，包括有物理、化学、植物和微生物等方法。其中，植物和微生物的方法近年来得到了特别的重视，并取得了显著进展。
1.物理修复方法
物理修复方法主要有换土法、热处理法……作为一种有效的污染土壤物理处理的方法，换土法就是把污染土壤通过深翻到土壤底层，或在污染土壤上覆盖清洁土壤，或将污染土壤挖走换上清洁土壤。与其他方法相比，换土法有很多优势，如它能够有效地将污染土壤与生态系统隔离，这样就减少它对环境的影响。任何事物都是不完美的，换土法也是一样，因此它存在着一些缺点，如工程量大，成本高……这种特点使其只能对小面积的、土壤污染严重的土地进行使用。另外，换土法并不能取出其中的污染物，所以被“遗弃”的土壤也会对环境造成危害。
热处理是通过加热的方式，将一些具有挥发性的重金属从土壤中解吸出来，或者进行热固定的一种方法。该方法的特点：工艺简单，能耗大，成本高，只能在易挥发的污染物上使用。
2.化学修复方法
化学修复方法是利用改良剂与重金属之间的化学反应从而对污染土壤中的重金属进行固定、分离提取等。它既是一种传统的修复方法，也是一种仍在不断得以发展的修复技术。
化学固定：在土壤中加入化学试剂或化学材料，利用它们与重金属之间形成不溶性或移动性差、毒性小的物质，这样就降低其在土壤中的生物有效性，在这个过程中减少了其向水体和植物及其他环境单元的迁移，最终实现污染土壤的化学修复。然而，这种方法效果属于“速食性”，它无法长久起作用。在土壤中被固定的重金属如果随着环境变化而发生改变，那就可以从土壤中释放出来，变成生物有效形态。
修复土地
化学淋洗：即利用化学或生物试剂来增强重金属在土壤中的移动性，并通过化学洗脱的方式将淋洗液集中处理，这样就可以把土壤中的重金属去除掉，实现土壤清洁。被经常使用的化学试剂有很多，如EDTA，DTPA，无机酸、小分子有机酸和表面活性剂……然而，由于化学络合剂自身存在很多问题，如成本高，容易产生次生污染，也不适合密实性的污染土体……所以其使用范围还是受到限制的。
电动修复：土壤电动修复是一门新的经济型土壤修复技术，它是一门交叉研究领域，综合农业化学、环境化学、电化学和土壤化学等而形成，其工作原理：通过在包含污染土壤的电解池两侧施加直流电压形成电场梯度，土壤中的污染物质通过电迁移、电渗流或电泳的途径被带到处理室中，然后进一步处理，最终实现污染土壤样品的清洁。当然，无机物或者是有机物污染的土壤都可以成为它的对象。这种修复方法有很多优点，如处理成本低、修复效率高，处理方便……它有效地解决了之前修复过程中存在的很多问题。
3.植物修复
植物修复是利用植物对土壤中的污染物进行固定、吸收，以清除土壤环境中的污染物或使其有害性得以降低或消失。通过研究发现，植物修复有很多优点，如运行成本低，回收和处理富集重金属的植物非常容易，鉴于这些方面，它得到了很大程度的发展。
重金属污染土壤植物修复主要包括三种类型：植物稳定、植物挥发和植物提取。其中，植物稳定是指植物通过根吸收、沉淀或还原将重金属固定，降低土壤中有毒金属的移动性。植物挥发则是将污染物吸收到植物体内后并将其转化为气态物质，释放到大气，主要用于金属元素汞和非金属元素硒。当然，有机污染土壤修复方法主要包括物理化学修复方法、微生物修复方法和植物修复方法等。
1.物理化学修复方法
如果想要对有机污染土壤进行修复，可以通过一些物理化学过程将有机化合物从土壤中去除，如溶剂洗脱、热脱附、吸附和浓缩……其中，土壤移到大气中，必然会对人类和生物产生一定的不良影响。植物提取是指植物从土壤中吸取重金属，并将其转移、贮存到地上并通过收获而去除，包括连续植物提取和螯合剂辅助的植物提取。这种技术有非常广的适用范围，所以其取得的效果也是非常好的。
淋洗技术的处理过程：首先用水或含有某些能够促进土壤环境中污染物溶解或迁移的化合物的水溶液注入被污染的土壤中，其次再将这些含有污染物的水溶液从土壤中抽提出来并进一步处理，最终达到想要的效果。
热脱附法是指通过加热将土壤中的污染物变成气体从土壤表面或孔隙中去除的方法。到目前为止，热处理包括水蒸气蒸馏法、高频电流加热法、微波增强的热净化法……这种方法对于清除挥发和半挥发性成分有着很好的效果，同时，它对极性化合物也起着非常大的作用。
化学降解是将土壤中的有机化合物分解或转化为其他无毒或低毒性物质而得以去除的方法，主要包括化学修复技术、光催化修复技术、电化学修复技术、微波分解及放射性辐射分解修复技术……2.微生物修复法
微生物修复是利用生物的生命代谢活动减少环境中有毒有害物质的浓度或使其完全无害化，从而使污染的土地环境能部分地或完全地恢复到最初状态。微生物治理方法有物理治理方法和化学治理方法无可比拟的优越性，其优点主要表现在以下几个方面：处理费用低，其处理成本只相当于物化方法的 1/3～ 1/2；处理效果好，对环境的影响低，不会造成二次污染，不破坏植物生长所需要的土地环境；处理操作简单，可以就地进行处理。正因为微生物修复具有这些优点，所以应用微生物降解有机污染物已成为当今土地有机污染治理技术研究的一大热点。应用微生物治理土地有机污染的方法主要有三种：原位治理方法、异位治理方法、原位异位联合治理方法。
污染土地的微生物修复前景广阔，这主要是因为微生物来源广泛、修复效率高、应用范围广等一系列独特的优点。其中，土地微生物降解是除去土地农药残留、有机物污染的最有效途径。
3.植物修复方法
有机污染土壤植物修复是利用植物的生长吸收、转化、转移污染物而修复土壤，主要包括三种机制：植物直接吸收并在植物组织中积累非植物毒性的代谢物；植物释放酶到土壤中，促进土壤的生物化学反应；植物——微生物的联合代谢作用。国内对重金属的植物修复方面研究较多，而对有机污染物特别是持久性有机污染物的植物修复研究才刚刚起步，除了多环芳烃和滴滴涕方面的研究外，其他方面几乎全是空白。
污染土地修复的研究已经成为当前环境科学与工程学科的前沿，我们应紧紧把握住污染土地修复技术创新的方向，这直接关系到我国国民经济的健康发展。但是我国的土地修复研究和应用才刚刚起步，与发达国家相比，差距十分明显，土地和地下水污染程度却又如此严重。因此，一方面我们要摸清我国土地污染总体状况，研究和建立适合我国国情的土地环境质量评价和监测标准，从而制订我国土地污染防治和治理的战略、对策。另一方面要积极开展土地及地下水修复的实践研究，特别是对原位工程技术的开发应用，在政府更多的重视和资金投入下，建成规模修复的成套技术基地，扩大有机污染土地修复工程技术的研究和应用。通过上述措施，争取在较短的时间内扭转我国土地污染的严峻形势，保护珍贵的土地和地下水资源，造福子孙后代。
